一種可變連桿式VCR發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與主要零部件動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、日益嚴(yán)重的能源形勢和越來越嚴(yán)格的排放規(guī)定，讓大功率、高性能、低功耗、低污染、多元化、新結(jié)構(gòu)成為當(dāng)今發(fā)動(dòng)機(jī)的特性。然而，既具有良好的動(dòng)力性能又具有良好的排放性能和燃油經(jīng)濟(jì)性在一般發(fā)動(dòng)機(jī)中無法同時(shí)滿足，并且發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)、部分負(fù)荷時(shí)以及啟動(dòng)時(shí)因無法完全燃燒導(dǎo)致整體性能差的問題始終得不到很好的解決。因此，研發(fā)低功耗、高功率的發(fā)動(dòng)機(jī)成為目前市場熱點(diǎn)。
　　本文以F1C系列某款發(fā)動(dòng)機(jī)為原型，根據(jù)導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)的發(fā)明專利《可變連桿式VCR發(fā)動(dòng)機(jī)

2、連桿機(jī)構(gòu)》的設(shè)計(jì)思想，對(duì)一種可變連桿式VCR(VariableCompression Ratio)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力性能進(jìn)行了研究。在本次研究中提出了一種可變壓縮比機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，對(duì)其主要零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算設(shè)計(jì)和可靠性驗(yàn)算，并進(jìn)行了三維建模，最后采用靜力學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析，驗(yàn)證了該VCR機(jī)構(gòu)的可行性。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　①根據(jù)課題組申請(qǐng)的國家發(fā)明專利《可變連桿式VCR發(fā)動(dòng)機(jī)連桿機(jī)構(gòu)》的設(shè)計(jì)思想和F1C

3、系列某款發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，提出了一種可變連桿長度的VCR發(fā)動(dòng)機(jī)。本文主要以該VCR發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了一種可根據(jù)改變連桿長度來實(shí)現(xiàn)壓縮比變化的設(shè)計(jì)方案。以液壓缸和連桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)壓縮比和可變連桿長度之間的變化關(guān)系進(jìn)行了分析與計(jì)算。
　?、趶睦碚撋戏治隽嗽摪l(fā)動(dòng)機(jī)中曲柄連桿機(jī)構(gòu)的工作原理和受力情況，確定了主要零部件的結(jié)構(gòu)尺寸，并進(jìn)行了強(qiáng)度校核;利用CATIA V5三維設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)，對(duì)曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了模型的建立，為

4、仿真研究提供了模型。
　?、劾肁nsysWorkbench有限元分析軟件對(duì)可變連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)仿真研究，考察了在可變連桿中連桿、活塞桿和液壓缸分別受到最大外力時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變變化，驗(yàn)證了該VCR機(jī)構(gòu)方案的合理性和結(jié)構(gòu)的可靠性;
　?、芑贏DAMS動(dòng)力學(xué)分析軟件，對(duì)該VCR發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真，考察了該機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)荷下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響，迸一步驗(yàn)證了該VCR機(jī)構(gòu)方案的可行性。
　　研究表